JP6865066B2 - 船舶の推進装置及び船舶 - Google Patents

Description

本発明は、スクリュープロペラを使用する船舶の推進装置、この船舶の推進装置を搭載した船舶に関するものである。

一般的な船舶の推進装置は、主機によりスクリュープロペラを回転させて推進力を得るものである。このような船舶の推進装置では、スクリュープロペラの支持部であるハブ部からハブ渦が発生することが知られている。このハブ渦は、スクリュープロペラの回転により発生するものであり、エネルギの損失である。船舶は、このハブ渦による誘導抵抗により、スクリュープロペラに抗力が発生するなどの悪影響があることから、ハブ渦のエネルギを回収したり、ハブ渦を拡散したりして推力への悪影響を緩和するものとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特開２００９−０５１２８３号公報 特開２０１０−２１５１８７号公報 特開２０１３−１２９４０８号公報

上述した各特許文献に記載されたものは、いずれもスクリュープロペラのハブ部から発生したハブ渦を拡散するものであり、ハブ渦自体の発生を抑制するものではない。そのため、このハブ渦によりキャビテーションが発生するおそれがあり、船尾船底を通じて船体が振動し、プロペラにエロージョンが生じることがあり、プロペラの耐久性に悪影響を及ぼしてしまう。

本発明は上述した課題を解決するものであり、ハブ渦の発生を抑制する船舶の推進装置及び船舶を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の船舶の推進装置は、船体の後部に回転自在に支持されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおける軸方向に端部に連結されるプロペラと、を備え、前記プロペラは、前記プロペラシャフトの端部に固定されるボスと、前記ボスの外周部に周方向に所定間隔を空けて固定される複数のプロペラ翼と、前記プロペラの径方向における回転中心側で前記プロペラ翼の表面から突出するように前記プロペラの回転方向に沿って設けられるガイドベーンと、を有することを特徴とするものである。

従って、プロペラ翼の表面から突出するようにプロペラの回転方向に沿ってガイドベーンを設けることで、プロペラが回転するとき、プロペラ翼の表面上を流れる水流は、ガイドベーンによって所定の方向にガイドされ、等半径円弧線に沿って流れることとなる。すると、プロペラ翼の負圧面上を流れる水流と、正圧面上を流れる水流とがプロペラ翼の後縁で合流するとき、各水流の方向が近似されて渦の発生が抑制され、ハブ渦の発生を抑制することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の回転方向の後縁側で、且つ、前記ボスの外周面から前記プロペラの１／１０半径の位置までの領域に配置されることを特徴としている。

従って、ガイドベーンをプロペラ翼の回転方向及び半径方向における最適位置に配置することで、プロペラ翼の表面上を流れる水流を適切にガイドすることができ、ハブ渦の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の負圧面側と正圧面側の少なくともいずれか一方に設けられることを特徴としている。

従って、ガイドベーンをプロペラ翼の負圧面側または正圧面側の少なくとも一方に設けることで、プロペラ翼の負圧面側または正圧面側を流れる水流を適切にガイドすることができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼における翼面上限界流線に対向するように配置されることを特徴としている。

従って、ガイドベーンを翼面上限界流線に対向して配置することで、プロペラ翼の負圧面側または正圧面側を流れる水流を効果的に矯正することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記プロペラ翼の負圧面側と正圧面側のいずれか一方の前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の負圧面側と正圧面側のいずれか他方に発生する翼面上限界流線に沿って配置されることを特徴としている。

従って、ガイドベーンを反対側の表面に発生する翼面上限界流線に沿って配置することで、プロペラ翼の負圧面側と正圧面側の一方の翼面上限界流線に沿う水流をガイドベーンにより他方の水流に合わせて矯正することで、ハブ渦の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記負圧面側と前記正圧面側のいずれか一方に設けられる前記ガイドベーンに沿う延長線における前記プロペラ翼の回転方向の後縁との交点にて、前記交点における前記ガイドベーンに沿う延長線の接線と、前記交点における前記負圧面側と前記正圧面側のいずれか他方の前記翼面上限界流線の接線とのなす角度は、０度から５度の範囲に設定されることを特徴としている。

従って、ガイドベーンの取付角度に余裕を持たせることで、ハブ渦の発生の抑制効果を十分に確保した上で、製作性を向上することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の表面に直交する取付面に対して０度から５度の範囲に設けられることを特徴としている。

従って、ガイドベーンの取付角度に余裕を持たせることで、ハブ渦の発生の抑制効果を十分に確保した上で、製作性を向上することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の回転方向の長さが前記プロペラ翼の表面に直交する方向の長さより長く設定されることを特徴としている。

従って、プロペラ翼の形状に応じてガイドベーンを最適形状に設定することができる。

本発明の船舶の推進装置では、前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の負圧面側または正圧面側にプロペラの径方向に所定間隔を空けて複数設けられることを特徴としている。

従って、プロペラ翼の表面に複数のガイドベーンを設けることで、ハブ渦の発生を効果的に抑制することができる。

また、本発明の船舶は、前記船舶の推進装置を備えることを特徴とするものである。

従って、プロペラ翼の負圧面上を流れる水流と、正圧面上を流れる水流とがプロペラ翼の後縁で合流するとき、各水流の方向が近似されて渦の発生が抑制され、ハブ渦の発生を抑制することができる。

本発明の船舶の推進装置及び船舶によれば、プロペラ翼の表面から突出するようにプロペラの回転方向に沿ってガイドベーンを設けるので、ハブ渦の発生を抑制することができる。

図１は、第１実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す概略図である。 図２は、第１実施形態の船舶の推進装置を表す正面図である。 図３は、船舶の推進装置を表す側面図である。 図４は、一般的なプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図である。 図５は、一般的なプロペラ翼の正圧面側の水流を表す概略図である。 図６は、第１実施形態のプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図である。 図７は、図６のVII−VII断面図である。 図８は、第２実施形態の船舶の推進装置におけるプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図である。 図９は、第３実施形態の船舶の推進装置におけるプロペラ翼の正圧面を表す概略図である。 図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。 図１１は、第４実施形態の船舶の推進装置におけるプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る船舶の推進装置及び船舶の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す概略図である。

図１に示すように、船舶１１は、一軸船であって、船体１２の船尾１３に推進装置１４を搭載している。この推進装置１４は、プロペラ２１と、プロペラシャフト２２と、舵２３とを備えている。

プロペラ２１は、プロペラシャフト２２を介して船体１２に搭載された図示しない動力源に接続されている。動力源は、例えば、ディーゼルエンジンなどの内燃機関や電気モータなどである。船体１２は、船尾１３にボッシング３１が形成されている。プロペラ２１は、鋼板から形成され、ボス３２と複数（本実施形態では、４枚）のプロペラ翼３３とから構成されている。ボス３２は、円柱状に形成され、外周部に複数のプロペラ翼３３が周方向に均等間隔で固定されている。このボス３２は、プロペラシャフト２２の端部が連結され、このプロペラシャフト２２を介してボッシング３１に回転自在に支持されている。そのため、動力源によりプロペラシャフト２２が回転すると、ボス３２と各プロペラ翼３３からなるプロペラ２１が回転することで、船舶１１が推進力を得て推進することができる。

舵２３は、鋼板から形成され、プロペラ２１より船体１２の後方（船尾１３側）に配置されている。舵２３は、ラダーホーン３４と舵本体３５とを備えている。ラダーホーン３４は、柱状に形成され、鉛直方向に沿って配置されており、上端部が船体１２の船尾１３に固定されている。舵本体３５は、鉛直方向に沿う舵軸（図示略）によりラダーホーン３４に回転自在に支持されている。舵２３は、図示しない駆動装置を備えている。そのため、駆動装置により舵本体３５を回転することで、船舶１１の推進方向を変更することができる。

ところで、上述した船舶の推進装置１４は、プロペラ２１は、ボス３２と複数のプロペラ翼３３から構成されるものであり、回転中に、各プロペラ翼３３の根元であるボス３２の外周部からハブ渦が発生することが知られている。

図４は、一般的なプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図、図５は、一般的なプロペラ翼の正圧面側の水流を表す概略図である。

図４に示すように、プロペラ翼３３が中心Ｏを支点としてＡ方向に回転（以下、回転方向Ａ）するとき、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上に回転方向Ａとは逆方向Ｂに向いて水流（以下、水流方向Ｂ）が発生する。このとき、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上にて、中心Ｏからの等半径円弧線（一点鎖線）Ｃａに対して、水流方向Ｂに流れる水は、翼面上限界流線（実線）Ｆａに沿って流れる。そして、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上では、翼面上限界流線Ｆａが水流方向Ｂに向けて中心Ｏ側からプロペラ翼３３の先端側に向けて等半径円弧線Ｃａを横切っている。

一方、図５に示すように、プロペラ翼３３が中心Ｏを支点としてＡ方向に回転（以下、回転方向Ａ）するとき、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ上に回転方向Ａとは逆方向Ｂに向いて水流（以下、水流方向Ｂ）が発生する。このとき、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ上にて、中心Ｏからの等半径円弧線（一点鎖線）Ｃｂに対して、水流方向Ｂに流れる水は、翼面上限界流線（実線）Ｆｂに沿って流れる。そして、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ上では、翼面上限界流線Ｆｂが水流方向Ｂに向けてプロペラ翼３３の先端側から中心Ｏ側に向けて等半径円弧線Ｃｂを横切っている。

すると、図４及び図５に示すように、プロペラ翼３３の後縁３３ｄにて、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上を翼面上限界流線Ｆａに沿って流れる水流と、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ上を翼面上限界流線Ｆｂに沿って流れる水流とが合流する。このとき、各水流の方向が相違することから、この合流部で渦が発生し、複数の渦がボス３２の外周面側に移動して合流することでハブ渦が発生するものと考えられる。

図２は、第１実施形態の船舶の推進装置を表す正面図、図３は、船舶の推進装置を表す側面図である。

そこで、本実施形態では、図２及び図３に示すように、複数のプロペラ翼３３にて、プロペラ２１の径方向における回転中心（中心Ｏ）側で表面から突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿ってガイドベーン４１を設けている。

ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられている。このガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄ側で、且つ、ボス３２の外周面からプロペラ２１の１／１０半径の位置までの領域に配置されている。

即ち、プロペラ翼３３の翼弦長（回転方向Ａの長さ）をＣとするとき、ガイドベーン４１は、前端（プロペラ翼３３の回転方向Ａの前方端）４１ａの位置が、プロペラ翼３３の前縁３３ｃから１／２Ｃ（０.５Ｃ）よりプロペラ翼３３の回転方向Ａの後方側に設けられている。また、ガイドベーン４１は、後端（プロペラ翼３３の回転方向Ａの後方端）４１ｂの位置が、プロペラ翼３３の後縁３３ｄよりプロペラ翼３３の回転方向Ａの前方側に設けられている。

また、中心Ｏからプロペラ翼３３の先端までの半径をＲとし、ボス３２の外周面からガイドベーン４１の厚さ方向の中心位置までの半径をＲ１とするとき、ガイドベーン４１は、１／１０Ｒ≧Ｒ１（０．１Ｒ≧Ｒ１）となる領域に設けられている。

以下、ガイドベーン４１の形状や形成位置などについて詳細に説明する。図６は、第１実施形態のプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図、図７は、図６のVII−VII断面図である。

図６及び図７に示すように、ガイドベーン４１は、負圧面３３ａにて、プロペラ翼３３における翼面上限界流線Ｆａに対向するように配置されている。即ち、ガイドベーン４１は、負圧面３３ａにて、プロペラ翼３３における翼面上限界流線Ｆａに沿わないで、翼面上限界流線Ｆａに沿って流れる水流が衝突することでその流れ方向が中心Ｏ側に変わるような角度に配置されている。この場合、ガイドベーン４１は、中心Ｏ側のガイド面４１cと翼面上限界流線Ｆａとのなす角度を鈍角に設定することが望ましい。

具体的に、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられるガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂに発生する翼面上限界流線Ｆｂに沿って配置されることが望ましい。この場合、ガイドベーン４１は、曲面形状でも平面形状でもよい。但し、ガイドベーン４１は、ガイド面４１ｃが曲面であるとき、翼面上限界流線Ｆｂに対して平行な面とし、ガイド面４１ｃが平面であるとき、翼面上限界流線Ｆｂの接線に対して平行な面とする。この場合の接線は、ガイドベーン４１の後端４１ｂにおけるものである。

また、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられるガイドベーン４１を、必ずしも、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂに発生する翼面上限界流線Ｆｂに沿って配置する必要はない。例えば、負圧面３３ａ側に設けられるガイドベーン４１に沿う延長線におけるプロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄとの交点（後端４１ｂ）にて、この交点におけるガイドベーン４１に沿う延長線の接線と、交点における正圧面３３ｂ側の翼面上限界流線Ｆｂの接線とのなす角度は、０度から５度の範囲に設定されることが望ましい。即ち、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられるガイドベーン４１は、ガイド面４１ｃがプロペラ翼３３の正圧面３３ｂに発生する翼面上限界流線Ｆｂに対して、プロペラ翼３３の中心側に５度まで傾斜させたり、先端側に５度まで傾斜させたりしてもよい。

更に、ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに直交する取付面に対して０度から５度の範囲に設けられている。即ち、ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに対して直角（９０度）に固定されことが望ましいが、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに対して８５度から９５度の範囲でプロペラ翼３３の中心側または先端側に傾斜させて固定してもよい。

また、ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの長さＬが、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに直交する方向の長さ（高さ）Ｈより長く設定されることが望ましい。即ち、ガイドベーン４１は、アスペクト比（負圧面３３ａに直交する方向の長さＨ／プロペラ翼３３の回転方向Ａの長さＬ）を１．０以上とする。

また、ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の径方向の厚さｔをプロペラ翼３３の回転方向Ａで一定とすることが望ましいが、プロペラ翼３３の回転方向Ａに向けて厚くしたり、薄くしたりしてもよい。更に、ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに直交する方向の長さ（高さ）Ｈをプロペラ翼３３の回転方向Ａで一定とすることが望ましいが、プロペラ翼３３の回転方向Ａに向けて長くしたり、短くしたりしてもよい。なお、ガイドベーン４１は、角部を丸めたり、カットしたりする加工を施してもよい。

このように第１実施形態の船舶の推進装置にあっては、船体１２の後部に回転自在に支持されるプロペラシャフト２２と、プロペラシャフト２２における軸方向に端部に連結されるプロペラ２１とを備え、プロペラ２１は、プロペラシャフト２２の端部に固定されるボス３２と、ボス３２の外周部に周方向に所定間隔を空けて固定される複数のプロペラ翼３３と、プロペラ２１の径方向における回転中心Ｏ側でプロペラ翼３３の負圧面３３ａから突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿って設けられるガイドベーン４１とを有している。

従って、プロペラ翼３３の負圧面３３ａから突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿ってガイドベーン４１を設けることで、プロペラ２１が回転するとき、プロペラ翼３３の負圧面３３ａを流れる水流は、ガイドベーン４１によって所定の方向にガイドされ、等半径円弧線Ｃａに沿って流れることとなる。すると、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上を流れる水流と、正圧面３３ｂ上を流れる水流とがプロペラ翼の後縁で合流するとき、各水流の方向が近似されて渦の発生が抑制され、ハブ渦の発生を抑制することができる。

第１実施形態の船舶の推進装置では、ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄ側で、且つ、ボス３２の外周面からプロペラ２１の１／１０半径の位置までの領域に配置されている。従って、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上を流れる水流を適切にガイドすることができ、ハブ渦の発生を効果的に抑制することができる。

第１実施形態の船舶の推進装置では、ガイドベーン４１をプロペラ翼３３の負圧面３３ａにおける翼面上限界流線Ｆａに対向するように配置している。従って、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側を流れる水流を効果的に矯正することができる。

第１実施形態の船舶の推進装置では、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側のガイドベーン４１をプロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に発生する翼面上限界流線Ｆｂに沿って配置している。従って、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側の翼面上限界流線Ｆａに沿う水流をガイドベーン４１によりプロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側の翼面上限界流線Ｆｂに沿う水流に合わせて矯正することで、ハブ渦の発生を効果的に抑制することができる。

第１実施形態の船舶の推進装置では、負圧面３３ａ側に設けられるガイドベーン４１に沿う延長線におけるプロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄとの交点（後端４１ｂ）にて、この交点におけるガイドベーン４１に沿う延長線の接線と、交点における正圧面３３ｂ側の翼面上限界流線Ｆｂの接線とのなす角度は、０度から５度の範囲に設定している。従って、ガイドベーン４１の取付角度に余裕を持たせることで、ハブ渦の発生の抑制効果を十分に確保した上で、製作性を向上することができる。

第１実施形態の船舶の推進装置では、ガイドベーン４１をプロペラ翼３３の負圧面３３ａに直交する取付面に対して０度から５度の範囲に設けている。従って、ガイドベーン４１の取付角度に余裕を持たせることで、ハブ渦の発生の抑制効果を十分に確保した上で、製作性を向上することができる。

第１実施形態の船舶の推進装置では、ガイドベーン４１におけるプロペラ翼３３の回転方向Ａの長さＬをプロペラ翼３３の負圧面３３ａに直交する方向の長さＨより長く設定している。従って、プロペラ翼３３の形状に応じてガイドベーン４１を最適形状に設定することができる。

また、第１実施形態の船舶にあっては、船体１２に推進装置１４を設けるので、ハブ渦の発生を抑制することができる。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態の船舶の推進装置におけるプロペラ翼の正圧面側の水流を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２本実施形態にて、図８に示すように、プロペラ翼３３にて、プロペラ２１（図２参照）の径方向における回転中心（中心Ｏ）側で表面から突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿ってガイドベーン５１を設けている。

ガイドベーン５１は、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に設けられている。このガイドベーン５１は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄ側で、且つ、ボス３２の外周面からプロペラ２１の１／１０半径の位置までの領域に配置されている。

即ち、プロペラ翼３３の翼弦長（回転方向Ａの長さ）をＣとするとき、ガイドベーン５１は、前端（プロペラ翼３３の回転方向Ａの前方端）５１ａの位置が、プロペラ翼３３の前縁３３ｃから１／２Ｃ（０.５Ｃ）よりプロペラ翼３３の回転方向Ａの後方側に設けられている。また、ガイドベーン５１は、後端（プロペラ翼３３の回転方向Ａの後方端）５１ｂの位置が、プロペラ翼３３の後縁３３ｄよりプロペラ翼３３の回転方向Ａの前方側に設けられている。

また、中心Ｏからプロペラ翼３３の先端までの半径をＲとし、ボス３２の外周面からガイドベーン５１の厚さ方向の中心位置までの半径をＲ１とするとき、ガイドベーン５１は、１／１０Ｒ≧Ｒ１（０．１Ｒ≧Ｒ１）となる領域に設けられている。

具体的に、ガイドベーン５１は、正圧面３３ｂにて、プロペラ翼３３における翼面上限界流線Ｆｂに対向するように配置されている。即ち、ガイドベーン５１は、正圧面３３ｂにて、プロペラ翼３３における翼面上限界流線Ｆｂに沿わないで、翼面上限界流線Ｆｂに沿って流れる水流が衝突することでその流れ方向がプロペラ翼３３の先端部側に変わるような角度に配置されている。この場合、ガイドベーン５１は、プロペラ翼３３の先端部側のガイド面５１cと翼面上限界流線Ｆｂとのなす角度を鈍角に設定することが望ましい。

具体的に、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に設けられるガイドベーン５１は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに発生する翼面上限界流線Ｆａに沿って配置されることが望ましい。この場合、ガイドベーン５１は、曲面形状でも平面形状でもよい。但し、ガイドベーン５１は、ガイド面５１Ｃが曲面であるとき、翼面上限界流線Ｆａに対して平行な面とし、ガイド面５１ｃが平面であるとき、翼面上限界流線Ｆａの接線に対して平行な面とする。この場合の接線は、ガイドベーン５１の後端５１ｂにおけるものである。

また、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられるガイドベーン５１を、必ずしも、プロペラ翼３３の負圧面３３ａに発生する翼面上限界流線Ｆａに沿って配置する必要はない。例えば、正圧面３３ｂ側に設けられるガイドベーン５１に沿う延長線におけるプロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄとの交点（後端５１ｂ）にて、この交点におけるガイドベーン５１に沿う延長線の接線と、交点における負圧面３３ａ側の翼面上限界流線Ｆａの接線とのなす角度は、０度から５度の範囲に設定されることが望ましい。即ち、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に設けられるガイドベーン５１は、ガイド面５１ｃがプロペラ翼３３の負圧面３３ａに発生する翼面上限界流線Ｆｂ対して、プロペラ翼３３の中心側に５度まで傾斜させたり、先端側に５度まで傾斜させたりしてもよい。

なお、ガイドベーン５１のプロペラ翼３３の正圧面３３ｂに対する取付角度、プロペラ翼３３の回転方向Ａの長さＬ及びプロペラ翼３３の負圧面３３ａに直交する方向の長さ（高さ）Ｈ、プロペラ翼３３の径方向の厚さｔ、形状は、上述した第１実施形態のように変更してもよいものである。

このように第２実施形態の船舶の推進装置にあっては、船体１２の後部に回転自在に支持されるプロペラシャフト２２と、プロペラシャフト２２における軸方向に端部に連結されるプロペラ２１とを備え、プロペラ２１は、プロペラシャフト２２の端部に固定されるボス３２と、ボス３２の外周部に周方向に所定間隔を空けて固定される複数のプロペラ翼３３と、プロペラ２１の径方向における回転中心Ｏ側でプロペラ翼３３の正圧面３３ｂから突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿って設けられるガイドベーン５１とを有している。

従って、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂから突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿ってガイドベーン５１を設けることで、プロペラ２１が回転するとき、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂを流れる水流は、ガイドベーン５１によって所定の方向にガイドされ、等半径円弧線Ｃｂに沿って流れることとなる。すると、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上を流れる水流と、正圧面３３ｂ上を流れる水流とがプロペラ翼３３の後縁３３ｄで合流するとき、各水流の方向が近似されて渦の発生が抑制され、ハブ渦の発生を抑制することができる。

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態の船舶の推進装置におけるプロペラ翼の負圧面を表す概略図、図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第３本実施形態にて、図９及び図１０に示すように、プロペラ翼３３にて、プロペラ２１（図２参照）の径方向における回転中心（中心Ｏ）側で表面から突出するようにプロペラの回転方向Ａに沿ってガイドベーン４１，５１を設けている。

ガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられている。このガイドベーン４１は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄ側で、且つ、ボス３２の外周面からプロペラ２１の１／１０半径の位置までの領域に配置されている。また、ガイドベーン５１は、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に設けられている。このガイドベーン５１は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄ側で、且つ、ボス３２の外周面からプロペラ２１の１／１０半径の位置までの領域に配置されている。

プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられたガイドベーン４１と、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に設けられたガイドベーン５１とは、プロペラ翼３３の厚さ方向に対向した位置に設けることが望ましい。具体的には、ガイドベーン４１とガイドベーン５１は、後縁３３ｄの位置がプロペラ翼３３の半径方向における同位置で、回転方向Ａの長さを同長さに設定することが望ましい。但し、ガイドベーン４１とガイドベーン５１を対向しない異なる位置に設けたり、異なる形状としたりしてもよい。

このように第３実施形態の船舶の推進装置にあっては、プロペラ２１の径方向における回転中心Ｏ側でプロペラ翼３３の負圧面３３ａから突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿って設けられるガイドベーン４１と、プロペラ２１の径方向における回転中心Ｏ側でプロペラ翼３３の正圧面３３ｂから突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿って設けられるガイドベーン５１とを設けている。

従って、各ガイドベーン４１，５１により、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ上を流れる水流と正圧面３３ｂ上を流れる水流とが矯正されることで、各水流の方向が近似されて渦の発生が抑制され、ハブ渦の発生を抑制することができる。

［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態の船舶の推進装置におけるプロペラ翼の負圧面側の水流を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第４本実施形態にて、図１１に示すように、プロペラ翼３３にて、プロペラ２１（図２参照）の径方向における回転中心（中心Ｏ）側で表面から突出するようにプロペラ２１の回転方向Ａに沿ってガイドベーン４１，４２を設けている。

ガイドベーン４１，４２は、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に設けられている。このガイドベーン４１，４２は、プロペラ翼３３の回転方向Ａの後縁３３ｄ側で、且つ、ボス３２の外周面からプロペラ２１の１／１０半径の位置までの領域に配置されている。ガイドベーン４１，４２は、プロペラ翼３３の半径方向に所定間隔を空けて設けられている。

なお、本実施形態では、プロペラ翼３３の負圧面３３ａ側に２個のガイドベーン４１，４２を設けたが、３個以上設けてもよい。また、２個のガイドベーン４１，４２を異なる位置に設けたり、異なる形状としたりしてもよい。更に、プロペラ翼３３の正圧面３３ｂ側に１個または複数のガイドベーンを設けてもよい。

このように第４実施形態の船舶の推進装置にあっては、ガイドベーン４１，４２をプロペラ翼３３の負圧面３３ａ側または正圧面３３ｂ側にプロペラ２１の径方向に所定間隔を空けて複数設けている。従って、ハブ渦の発生を効果的に抑制することができる。

１１ 船舶
１２ 船体
１３ 船尾
１４ 推進装置
２１ プロペラ
２２ プロペラシャフト
２３ 舵
３１ ボッシング
３２ ボス
３３ プロペラ翼
３３ａ 負圧面
３３ｂ 正圧面
３３ｃ 前縁
３３ｄ 後縁
４１，４２，５１ ガイドベーン
４１ａ，５１ａ 前端
４１ｂ，５１ｂ 後端
Ｃａ，Ｃｂ 等半径円弧線
Ｆａ，Ｆｂ 翼面上限界流線

Claims (9)

1. 船体の後部に回転自在に支持されるプロペラシャフトと、
   前記プロペラシャフトにおける軸方向に端部に連結されるプロペラと、
   を備え、
   前記プロペラは、
   前記プロペラシャフトの端部に固定されるボスと、
   前記ボスの外周部に周方向に所定間隔を空けて固定される複数のプロペラ翼と、
   前記プロペラの径方向における回転中心側で前記プロペラ翼の表面から突出するように前記プロペラの回転方向に沿って設けられるガイドベーンと、
   を有し、
   前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼における翼面上限界流線に対向するように配置される、
   ことを特徴とする船舶の推進装置。
2. 前記プロペラ翼の負圧面側と正圧面側のいずれか一方の前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の負圧面側と正圧面側のいずれか他方に発生する翼面上限界流線に沿って配置されることを特徴とする請求項１に記載の船舶の推進装置。
3. 前記負圧面側と前記正圧面側のいずれか一方に設けられる前記ガイドベーンに沿う延長線における前記プロペラ翼の回転方向の後縁との交点にて、前記交点における前記ガイドベーンに沿う延長線の接線と、前記交点における前記負圧面側と前記正圧面側のいずれか他方の前記翼面上限界流線の接線とのなす角度は、０度から５度の範囲に設定されることを特徴とする請求項２に記載の船舶の推進装置。
4. 船体の後部に回転自在に支持されるプロペラシャフトと、
   前記プロペラシャフトにおける軸方向に端部に連結されるプロペラと、
   を備え、
   前記プロペラは、
   前記プロペラシャフトの端部に固定されるボスと、
   前記ボスの外周部に周方向に所定間隔を空けて固定される複数のプロペラ翼と、
   前記プロペラの径方向における回転中心側で前記プロペラ翼の表面から突出するように前記プロペラの回転方向に沿って設けられるガイドベーンと、
   を有し、
   前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の表面に直交する取付面に対して０度から５度の範囲に設けられる、
   ことを特徴とする船舶の推進装置。
5. 前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の回転方向の後縁側で、且つ、前記ボスの外周面から前記プロペラの１／１０半径の位置までの領域に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
6. 前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の負圧面側と正圧面側の少なくともいずれか一方に設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
7. 前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の回転方向の長さが前記プロペラ翼の表面に直交する方向の長さより長く設定されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
8. 前記ガイドベーンは、前記プロペラ翼の負圧面側または正圧面側にプロペラの径方向に所定間隔を空けて複数設けられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の船舶の推進装置を備えることを特徴とする船舶。
   

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